電流のはたらき～電気の利用

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第６学年１組

理科学習指導案

指導者Ｔ１Ｔ２１単元名電流のはたらき～電気の利用２指導観 ○ 本学級の子どもたちは、日常生活の中で磁石や電気が生活を便利にしていることに気付いているが、モーターが電磁石の働きを利用した物であることや、身の回りの電化製品の内部に電磁石が有効に活用されていることに気づいてない。また、実験や観察の結果を絵図で描いたり表にまとめたりすることはできるが、交流場面で自分のノートをもとに考えが説明できる児童はまだ少ない。そこで、要因や規則性、関係を推論しながら調べ、自然の事象の変化やはたらきについてとらえることができるようになるこの期に本単元を取り上げる。そして、電磁石を作ってそのはたらきを調べる活動を通して、電流と磁力の関係に気づかせる。また、電磁石の強さは電流の強さやコイルの巻き数によって変わること、電流の向きが変わると磁石の極が変わること、電熱線の発熱は太さによって変わること、電気の利用の仕方などを調べる活動を通して、電流が磁力と熱エネルギーを生み出したり、電気は作り出したり蓄えたりすることができるという電気に対する新たな見方や考えを持つことができるようにする。さらに、実験結果と自分の考えを関係づけて説明できるようにする。このことは、自然の事象･現象の変化や働きについてその要因や規則性、関係を推論する能力や、見通しを持って問題を解決し、科学的な見方や考え方を深める資質・能力を養う上からも意義深い。 ○ 本単元に関しては、第３学年の「豆電球にあかりをつけよう」で、電気を通すつなぎ方と通さないつなぎ方があること、電気を通す物と通さない物があること、「じしゃくでしらべよう」では、物には、磁石に引きつけられる物と引きつけられない物があることや磁石の異極は引き合い、同極は退け合うことを学習している。また、第４学年の「電池のはたらき」では、乾電池の数やつなぎ方を変えると、豆電球の明るさやモーターの回り方が変わることを学習してきた。本単元では、これらの上に立って、電磁石を作ってそのはたらきを調べる活動を通して、電流と磁力の関係に気づき、電磁石の強さは電流の強さやコイルの巻き数によって変わること、電流の向きが変わると磁石の極が変わることについての理解を図る。さらに、発展として電気の利用の仕方についての考えを養うものである。そして、中学校第一分野「電流とその利用」での電流と磁界についての初歩的な見方や考え方を養う学習へと発展する。 ○ 本単元の指導にあたっては、電磁石の導線に電流を流し、電磁石の強さの変化を調べ、電流のはたらきについての考えを持つことができるようにするために、以下のような支援を行う。１単元構成の工夫電磁石の導線に電流を流し、電流の働きの追究から、電磁石の強さ、電磁石の極、電流による発熱などの順に条件を制御しながら追究し、さらに電気の利用の仕方へと発展させる単元構成２具体的な支援の工夫・安全に実験をさせたり、一人一人の追究が充実したものにさせるためのTT による支援・コイルに鉄心を入れて電磁石を作り、学習課題を作る活動・電磁石の働きを調べるための実験器具の準備と、実験時間の確保、学習活動の場の設定・自分の見通しをはっきりさせ、観察の結果をまとめやすい学習ノートの準備・電磁石の強さを調べるための実験器具の準備・電磁石の極を調べるための実験器具の準備、実験器具の使い方の資料の準備・電流による発熱を調べるための実験器具の準備、実験器具の使い方の資料の準備・電気を光り・音・熱・動力に変換したり、電気をつくり出したり蓄えたりすることができることを調べるための実験器具の準備・エネルギーの資源の有効利用という観点から電気の効率的な利用について考える場の設定

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３目標１鉄心に巻いた導線に電流を流したときの磁力の様子に関心を持ち、電流の働きや、電気の利用の仕方を進んで調べ、電流の働きや電気の利用の仕方についての考えを日常生活と関連づけようとすることができるようにする。２電磁石の強さの変化を電流の大きさやコイルの巻き数と関係づけて考えたり、電磁石の極の変化を電流の流れる向きと関係づけて考えたりすることができるようにする。３電磁石の強さの変化を電流の強さや導線の巻き数などの多面的な点から調べたり、電磁石の強さの変化を表などに的確にまとめて記録したり、電磁石の性質や働きを利用して物作りをしたりすることができるようにする。４電流の流れている導線は鉄心を磁化する働きがあることや、電流の強さや導線の巻き数によって電磁石の強さが変わり、電流の流れる向きによって電磁石の極が変わること電熱線の発熱はその太さによって変わることを理解することができるようにする。４指導計画（１５時間）１１００回巻きコイルに鉄心を入れて電磁石を作り、電流のはたらきについて調べるという課題をつかむ。１２電流の働きについて調べる。９（１）電磁石の働きについて ② （２）電磁石の強さについて ④ （３）電磁石の極について ① （４）電流による発熱について ② ３電流の働きを生活に生かし、電気の利用の仕方について調べる。５（１）電磁石についてまとめる ① （２）電磁石の性質を使ってのおもちゃ作り ② (３) 発電した電気を使って（発展） ① （４）蓄電した電気を使って（発展） ①本時５単元指導計画（１５時間）段階配時学習活動具体的な支援 45 電磁石についての気づきや疑問を出し合い、○電磁石の仕組みをかいた図を提示すつ学習課題をつかむ。る。か・コイルに鉄心を入れ電磁石を作る。 ○一人一人に１００回巻きのコイルをむ電流のはたらきを調べよう。作らせる。（確実に１００回巻きコイルが作れるようにTT で行う。） 90 電磁石の引きつける様子を調べる。 ○導線に電流を流すと導線に近づけた方・導線に電流を流したときだけ磁石にな位磁針が振れることや、鉄を引きつける。ることを観察させることで、磁力が生調じていることをとらえさせる。

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90 電流の大きさと電磁石の強さの関係を調べ ○実験装置のつなぎ方や使い方、めもりる。の読み方などの指導をする。・電流が大きいほど、電磁石の引きつけ ○互いに見出したきまりを広げるためる力は強くなる。に、交流の時間を十分に設定する。 ○実験結果を表にまとめさせ、数値的にとらえさせる。べ 90 コイルの巻き数と電磁石の強さの関係を調 ○実験結果を表にまとめさせ、数値的にべる。とらえさせる。・コイルの巻き数が多いほど、電磁石の引きつける力は強くなる。 45 電磁石の極について調べる。 ○ N 極と S 極に色分けしたシールを貼・電磁石にもＮ極とＳ極があり、流れるらせる。る電流の向きが変わると、Ｎ極とＳ極の ○電流の流れを矢印で書かせる。位置が変わる。 90 太さの異なるニクロム線に電流を流して発 ○色の変化がわかるように指標となるサ熱の様子を調べる。ーモテープを貼っておく。・ニクロム泉に電流を流すと発熱する。 ○日常生活で発熱を利用して使っている道具を・ニクロム線の太さが違うと発熱の程度提示する。が変わる。（安全に作業を行うためにTT で行う。） 45 電磁石の性質について、磁石と比較しなが ○電磁石と磁石の性質を表にまとめて比らまとめる。較させる。ま ○電磁石が利用されている身の回りの物を調べさせる。と 90 電磁石の性質を使って、おもちゃづくりを ○簡単なモーターを作らせる。する。（作業を確実に行わせるためにTT で行う）め・簡単なモーターを作る。 45 発電した電気を使ってあかりをつけたり、 ○手回し発電機とコンデンサは班に２つるモーターを動かしたりする。用意する。・電気は作ることができる。 ○発光ダイオードと豆電球を比較させ・・作った電気で灯りをつけたり、物を動る。かしたりできる。（作業を確実に行わせるためにTT で行う）生 45 蓄電した電気を使って、豆電球や発光ダイ ○電気を光や音に変えられることに気付か本オードに灯りをつけたり、電子オルゴールかせるために発光ダイオードや電子オ時を鳴らしたりする。ルゴールも用意する。す・電気は蓄えて使える。（作業を確実に行わせるためにTT で行う）・使う物によってつく時間、鳴る時間が違う。６主眼１手回し発電機を使って作った電気を蓄えることができることや、使う物によってつく時間、鳴る時間が違うことに気付くことができるようにする。２蓄えた電気を使って灯りをつけたり電子オルゴールを鳴らしたりしたことを言葉や絵で書き、蓄えた電気は物によって使える時間が違うことを説明できるようにする。３準備手回し発電機、コンデンサ、豆電球、発光ダイオード、電子オルゴール、ストップウォッチ、学習プリント（予想、結果用）、前時までの実験の写真

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８展開段階学習活動指導上の留意点 T １ T ２つ１蓄えた電気が使えることを知り、限られた電気 ○蓄えた電気を使ってオルゴーかで何でも同じように使えるかという本時のめあてルを鳴らしたり、電気をつけむをつかむ。たりしてみせ、関心を持たせ（対象）発光ダイオード、豆電球、電子オルゴールる。限られた電気で、長い時間使える物を調べよう。２蓄えた電気で、３つの対象の中のどれが長く使えるか ○前時を想起さ順番を予想し、調べる方法や視点について見通しを立せ、動く、つ見てる。く時間の予想（予想）発光ダイオード→電子オルゴール→豆電球をさせる。 ○ コンデンサ通電子オルゴール→発光ダイオード→豆電球などへのつなぎ ○発光ダイオー方を実際にす・発電の時明るかったから、発光ダイオードをつけるとやって見せドは長くつきそうだ。きは＋とーのる。（方法）・手回し発電機を２０回まわしてたくわえ位置に注意さた電気で、電気がついたり、音が鳴ったせる。 ○ 手回し発電りする時間を計り、様子を観察する。機のまわす・最長３分 ○コンデンサに速さを、具（視点）・つく時間、鳴る時間つけるときの体的にやっ・明るさ、音の大きさ位置を指示すて示す。る。３見通しをもとに、蓄えた電気で発光ダイオード ○実験が正しく ○ 実験が正しや豆電球をつけたり、電子オルゴールの音がどれ安全に行われく安全に行くらい鳴り続けるかの実験を行い、結果をノートるように、机われるようさに書く。間指導（１に、机間指対象つく時間様子(絵や言葉で）～３班）を行導(４～６ぐ鳴る時間う。班)を行う。豆電球２５秒初めは明るいが、る途中から点の ○時間を計る児ようになる。童と様子を観察する児童 ○ T １と児童発光ダイ１分３０豆電球よりと、仕事を分の様子を情オード秒明るいが、担させる。報交換する。だんだん暗くなる。電子オル３分ずっと鳴り続ける。 ○何度も繰り返ゴールし実験を行うように指示をする。深４観察の結果をもとに交流活動を行い、限られた ○観察結果と見通しを関係づけ電気は使う物によってつく時間や動く時間が違うて考えを深めさせる。めことについての考えを深める。・豆電球はつくが、発光ダイオードと比べると暗い。 ○電子オルゴールについては、る・光と音では、電流の使われる量が違う？何時間でも鳴り続けるので、・発光ダイオードが一番長くつくと予想していたが、後日教室で実験することを告電子オルゴールは計れないほど長く鳴ったことから、げる。電子オルゴールが長い時間使えるということが分かった。ま５実験結果から本時のまとめをする。 ○話し合ったこ ○ 机間指導をと限られた電気では、電子オルゴールや発光ダイオーとをもとに自し、まとめめドが長く使える。分の言葉でまが書けないるとめさせる。子には、アドバイスをする。